CN114965883A - 一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法 - Google Patents

一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法 Download PDF

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康杨
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Abstract

本发明公开了一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法，包括：划定人口集中区；结合区域地图判定每个污染源距每个人口集中区的距离；结合区域常年主导风向判定每个污染源相对最近的人口集中区的风向；求出每个污染源中每个污染物的环境污染指数；分别求出每个污染物和每个污染源在区域中的污染指数比；通过对每个污染物的污染指数比进行排序，筛选出区域中的主要大气污染物；通过对每个污染源的污染指数比进行排序，筛选出区域中的主要大气污染源。本发明能够合理确定区域中的主要大气污染物和主要大气污染源，有助于环保部门制定科学、合理的治理决策，使治理的对象更加明确、治理的力度更加合理。

Description

一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法。
背景技术
要进行污染防治，除了合理规划布局、严格把控新建、改建、扩建项目的污染排放之外，另一条重要的途径就是对现有项目制定污染减排计划，尤其是针对区域的重点污染物和重点污染源制定治理和减排方案。因此，通过科学合理的方法确定区域的重点污染物和重点污染源就显得尤为重要。由于大气污染物具有随风输移的特性，确定一个区域的重点污染物和重点污染源，不应该简单的由其排放量决定，也不应该简单的由其排放浓度决定，它还与大气污染源所处的地理位置(例如其与人口集中区的相对风向关系、相对位置)有关。同样条件下，若污染源位于人口集中区上风向，则其对人口集中区的影响较下风向和侧风向更大；同样条件下，若污染源距离人口集中区较近，则其对人口集中区的影响较远距离的情况更大，以上两点是大气污染不同于水污染、土壤污染之处。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法，能够合理确定区域中的主要大气污染物和主要大气污染源，有助于环保部门制定科学、合理的治理决策，使治理的对象更加明确、治理的力度更加合理。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法，包括如下步骤：
S1：划定人口集中区；
S2：结合区域地图判定每个污染源距每个人口集中区的距离；结合区域常年主导风向判定每个污染源相对最近的人口集中区的风向；
S3：求出每个污染源中每个污染物的环境污染指数；
S4：分别求出每个污染物和每个污染源在区域中的污染指数比；
S5：通过对每个污染物的污染指数比进行排序，筛选出区域中的主要大气污染物；通过对每个污染源的污染指数比进行排序，筛选出区域中的主要大气污染源。
进一步地，所述步骤S1中人口集中区的划定方法为：将人口较为密集的如科研文教、居住、商业等区域在地图上用外廓线描出，人口集中区的数量视具体情况而定，一般不宜过多，当划定的人口集中区数量较多较分散时，可就近合并，规模较小的人口集中区可忽略，建议人口集中区数量控制在5个以内，此处设定某区域划定的人口集中区有z个。
进一步地，所述步骤S2中每个污染源距每个人口集中区的距离的判定方法为：结合区域地图，用距离工具量出每个污染源距每个人口集中区的距离lik(单位km，即为第i个污染源距离第k个人口集中区的距离，i＝1，2，3，…n；k＝1，2，3，…z)。
进一步地，所述步骤S2中每个污染源相对最近的人口集中区的风向的判定方法为：结合区域常年主导风向，判定每个污染源相对每个人口集中区的风向，风向包括分为上风向、下风向、侧风向，若污染源位于人口集中区上风向，则赋权重1；污染源位于人口集中区下风向，则赋权重0.1；污染源位于人口集中区侧风向，则赋权重0.5；权重 wik为第i个污染源相对第k个人口集中区的风向权重。
进一步地，所述步骤S3中每个污染源中每个污染物的环境污染指数的获取方法为：
Figure RE-GDA0003758930080000021
式中：i＝1，2，3，…n；j＝1，2，3，…m；k＝1，2，3，…z；Lij为第i个污染源中第j个污染物的环境污染指数(m3/a)；Cij为该污染物的平均排放浓度(mg/m3)；C0ij为该污染物在当地环境中的环境质量标准(mg/m3)；Ei为该污染源的单位时间排放量(m3/a)。
进一步地，所述步骤S4中每个污染源在区域中的污染指数比的获取方法为：
第i个污染源的总污染指数Li：
Figure RE-GDA0003758930080000022
进一步地，所述步骤S4中每个污染物在区域中的污染指数比的获取方法为：
第j种污染物的总污染指数Lj：
Figure RE-GDA0003758930080000023
进一步地，所述步骤S5中确定区域中的主要大气污染物和主要大气污染源的方法为：按污染物在区域中的污染指数占比Lj的大小排序，并计算累计百分比，将累计百分比大于设定值的污染物列为该区域的主要大气污染物；按污染源在区域中的污染指数占比Li的大小排序，并计算累计百分比，将累计百分比大于设定值的污染源列为该区域的主要大气污染源。
有益效果：本发明与现有技术相比，可更加合理的确定区域的主要大气污染物和主要大气污染源，能够为区域大气污染减排和污染物治理提供决策支撑，免于经验决策的盲目性，从而达到改善区域环境空气质量的目的。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图；
图2为本实施例中污染源及人口集中区分布情况示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明提供一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1：划定区域居住、文教等人口集中区：
将人口较为密集的如科研文教、居住、商业等区域在地图上用外廓线描出。人口集中区的数量视具体情况而定，一般不宜过多。当划定的人口集中区数量较多较分散时，可就近合并，规模较小的人口集中区可忽略，建议人口集中区数量控制在5个以内。此处设定某区域划定的人口集中区有z个。
S2：结合区域地图判定每个污染源距每个人口集中区的距离：
结合区域地图，用距离工具量出每个污染源距每个人口集中区的距离lik(单位km，即为第i个污染源距离第k个人口集中区的距离，i＝1，2，3，…n；k＝1，2，3，…z)。
S3：结合区域常年主导风向判定每个污染源相对最近的人口集中区的风向：
若污染源位于人口集中区上风向，则赋权重1；污染源位于人口集中区下风向，则赋权重0.1；污染源位于人口集中区侧风向，则赋权重0.5；权重wik为第i个污染源相对第k个人口集中区的风向权重。
S4：求出每个污染源中每个污染物的环境污染指数：
区域中第i个污染源中第j个污染物的环境污染指数(Lij)定义为：
Figure RE-GDA0003758930080000031
式中：i＝1，2，3，…n；j＝1，2，3，…m；k＝1，2，3，…z；Lij为第i个污染源中第j 个污染物的环境污染指数(m3/a)；Cij为该污染物的平均排放浓度(mg/m3)；C0ij为该污染物在当地环境中的环境质量标准(mg/m3)；Ei为该污染源的单位时间排放量(m3/a)。
S5：求出每个污染源在区域中的污染指数比：
第i种污染源的总污染指数(Li)：
Figure RE-GDA0003758930080000041
S6：计算每个污染物在区域中的污染指数比：
第j种污染物的总污染指数(Lj)：
Figure RE-GDA0003758930080000042
S7：确定该区域中的主要大气污染物和主要大气污染源：
按污染物在区域中的污染指数占比(Lj)的大小排序，并计算累计百分比，将累计百分比大于80％左右的污染物列为该区域的主要大气污染物；按污染源在区域中的污染指数占比(Li)的大小排序，并计算累计百分比，将累计百分比大于80％左右的污染源列为该区域的主要大气污染源。
基于上述技术方案，本实施例中将上述技术方案应用于某区域主要大气污染物和主要大气污染源的判断，具体过程为：
1)划定某区域居住、文教等人口集中区。该区域有2片规模较大的人口集中区。区域环境空气质量执行《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准，区域内有5 个大气污染源，每个污染源排放2～3种污染物。区域常年主导风向为西南风，污染源及人口集中区分布情况见图2，污染源调查数据见下表1。
表1区域污染源排放情况调查
污染源名称 废气排放量(m<sup>3</sup>/a) SO<sub>2</sub>(mg/m<sup>3</sup>) NO<sub>2</sub>(mg/m<sup>3</sup>) 烟尘(mg/m<sup>3</sup>)
污染源1 1440万 500 350 90
污染源2 2000万 450 240 110
污染源3 3000万 390 350 100
污染源4 2400万 470 500 -
污染源5 1500万 520 560 90
2)判定每个污染源距每个人口集中区的距离。经调查，污染源与人口集中区相对距离lik见表2。
3)判定每个污染源相对最近的人口集中区的风向。经调查，污染源与人口集中区相对风向及所赋权重wik见表2。
表2污染源与人口集中区相对距离及相对风向
Figure RE-GDA0003758930080000043
Figure RE-GDA0003758930080000051
4)求出每个污染源中每个污染物的环境污染指数。区域中第i个污染源中第j个污染物的环境污染指数(Lij)按照下式计算：
Figure RE-GDA0003758930080000052
式中：i＝1，2，3，4，5；j＝1，2，3；k＝1，2；Lij为第i个污染源中第j个污染物的环境污染指数(m3/a)；Cij为该大气污染物的平均排放浓度(mg/m3)，数据见表1；C0ij为该大气污染物在当地环境中的环境质量标准(mg/m3)，经查阅《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准，SO2、NO2、烟尘的日均浓度分别为0.15mg/m3、0.08mg/m3、0.15 mg/m3；Ei为该污染源的单位时间废气排放量(m3/a)，数据见表1。Lij的计算结果见表3。
5)求出每个污染源在区域中的污染指数比。第i个污染源的总污染指数(Li)：
Figure RE-GDA0003758930080000053
6)求出每个污染物在区域中的污染指数比。第j种污染物的总污染指数(Lj)：
Figure RE-GDA0003758930080000054
以上Li、Lj的计算结果见表3。
表3区域主要大气污染物及主要大气污染源计算、确定过程
Figure RE-GDA0003758930080000055
Figure RE-GDA0003758930080000061
7)确定该区域中的主要大气污染物和主要大气污染源。按污染物在区域中的污染指数占比(Lj)的大小排序，并计算累计百分比，将累计百分比大于80％左右的污染物列为该区域的主要大气污染物；按污染源在区域中的污染指数占比(Li)的大小排序，并计算累计百分比，将累计百分比大于80％左右的污染源列为该区域的主要大气污染源。根据表3的百分比计算结果，经排序比较，确定本区域的主要大气污染物是NO2、SO2，本区域主要大气污染源是污染源3、污染源4。
未来该区域在制定大气污染治理方面，要着重对NO2、SO2两种污染物进行治理，可重点针对污染源3和污染源4制定NO2、SO2的减排计划。

Claims (8)

1.一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：划定人口集中区；
S2：结合区域地图判定每个污染源距每个人口集中区的距离；结合区域常年主导风向判定每个污染源相对最近的人口集中区的风向；
S3：求出每个污染源中每个污染物的环境污染指数；
S4：分别求出每个污染物和每个污染源在区域中的污染指数比；
S5：通过对每个污染物的污染指数比进行排序，筛选出区域中的主要大气污染物；通过对每个污染源的污染指数比进行排序，筛选出区域中的主要大气污染源。
2.根据权利要求1所述的一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法，其特征在于，所述步骤S1中人口集中区的划定方法为：将人口较为密集的区域在地图上用外廓线描出。
3.根据权利要求1所述的一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法，其特征在于，所述步骤S2中每个污染源距每个人口集中区的距离的判定方法为：结合区域地图，用距离工具量出每个污染源距每个人口集中区的距离lik。
4.根据权利要求1所述的一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法，其特征在于，所述步骤S2中每个污染源相对最近的人口集中区的风向的判定方法为：结合区域常年主导风向，判定每个污染源相对每个人口集中区的风向，风向包括分为上风向、下风向、侧风向，若污染源位于人口集中区上风向，则赋权重1；污染源位于人口集中区下风向，则赋权重0.1；污染源位于人口集中区侧风向，则赋权重0.5；权重wik为第i个污染源相对第k个人口集中区的风向权重。
5.根据权利要求1所述的一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法，其特征在于，所述步骤S3中每个污染源中每个污染物的环境污染指数的获取方法为：
Figure FDA0003647436000000011
式中：i＝1，2，3，…n；j＝1，2，3，…m；k＝1，2，3，…z；Lij为第i个污染源中第j个污染物的环境污染指数；Cij为污染物的平均排放浓度；C0ij为污染物在当地环境中的环境质量标准；Ei为污染源的单位时间排放量。
6.根据权利要求5所述的一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法，其特征在于，所述步骤S4中每个污染源在区域中的污染指数比的获取方法为：
第i个污染源的总污染指数Li：
Figure FDA0003647436000000021
7.根据权利要求5所述的一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法，其特征在于，所述步骤S4中每个污染物在区域中的污染指数比的获取方法为：
第j种污染物的总污染指数Lj：
Figure FDA0003647436000000022
8.根据权利要求1所述的一种判断区域主要大气污染物和主要大气污染源的方法，其特征在于，所述步骤S5中确定区域中的主要大气污染物和主要大气污染源的方法为：按污染物在区域中的污染指数占比Lj的大小排序，并计算累计百分比，将累计百分比大于设定值的污染物列为该区域的主要大气污染物；按污染源在区域中的污染指数占比Li的大小排序，并计算累计百分比，将累计百分比大于设定值的污染源列为该区域的主要大气污染源。
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